국내 최초 건축물 피해 유도하는 지진 액상화 위험지도 개발

지하안전관리 활용…지하공간통합지도와 연계 가능성 높아져 박관희 기자l승인2020.03.17 10:18

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2017년 포항지진을 통해 지진 액상화현상이 발생하면 지층 위 건축물의 지지력을 잃게 하거나 부등침하의 원인이 될 수 있다는 사실을 확인하게 됐다. 액상화란 지진으로 인해 지반에 반복적으로 큰 힘이 가해질 경우 땅이 물렁해지거나 액체와 같은 상태로 변하는 현상을 말한다. 하지만 이 같은 액상화 현상을 예측한다면 건축물과 구조물 등이 기울거나 쓰러져 발생하는 인명과 재산피해를 줄일 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

▲ 2017년 포항지진 시 액상화 현상 사례 (사진=한국건설기술연구원)

한국건설기술연구원(이하 건설연)은 지진 시 지반의 액상화 현상을 시각적으로 예측하는 ‘3차원 지진 액상화 위험지도’를 국내 최초로 개발했다고 3월 16일 밝혔다.

3차원 지진 액상화 위험지도는 지진이 발생했을 때 각 지역별로 토양이 액상화될 위험성을 지도상에 입체적으로 표시한 것이다. 흙으로 된 지반은 액상화 변형이 일어나기 전까지 고체의 형태를 유지하려고 하는 성질이 있는데, 이를 액상화 저항성이라고 한다. 또 각 지역마다 토질이 다르기 때문에 액상화 저항성에도 지역별 차이가 존재한다. 연구팀은 지진으로 인해 지반에 발생하는 힘과 흙의 액상화 저항성을 비교하는 방법을 안전율을 산출했다. 지역별 액상화 저항성을 계산할 때에는 건설연이 구축해놓은 국토지반정보포털시스템의 데이터베이스를 활용했다. 이렇게 얻은 안전율 데이터를 지반 깊이별로 시각화하면 3차원 지진 액상화 위험지도를 작성할 수 있다.

건설연이 개발한 액상화 위험지도는 현재 운영 중인 ‘국토지반정보포털시스템’과 연계한 3차원 지도이다. 건설연은 국토교통부 지침에 의거 전국 약 29만여 공의 시추정보 데이터베이스를 구축·관리하고 있고, 관련 정보를 국토지반정보포털시스템을 통해 제공하고 있다. 따라서 3차원 지진 액상화 위험지도는 국토지반정보포털시스템에 연계돼 운영된다. 시스템의 기초정보가 업데이트 될 경우 액상화 위험지도도 빠르게 갱신할 수 있어 지진재난 대책 관련 전문가들이 보다 편리하게 정보를 활용할 수 있게 된다. 한편으로 국토교통부 사업인 ‘지하공간통합지도’와 연계하는 연구도 진행하고 있다. 이를 통해 지표면 아래 매설된 각종 상하수도나 통신장비 등의 지진 피해를 예측하고 사전 대책을 체계적으로 수립할 수 있다.

연구책임자인 한진태 연구위원은 “국토지반정보포털시스템과 연계된 3차원 액상화 위험지도는 지하안전관리를 위한 3차원 지반정보와 융합해 관련 기술의 고도화를 기대할 수 있고, 지하안전과 관련된 다양한 분야에서의 활용모델로 사용될 수 있을 것”이라고 밝혔다.

▲ (자료=한국건설기술연구원)

 

박관희 기자  lookpia@naver.com

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